Un dispozitiv pentru măsurarea vitezei vântului, puterea acestuia, precum și determinarea direcției mișcării sale în meteorologie se numește anemometru. Puțini oameni știu astăzi ce este, deoarece dispozitivul nu a fost utilizat pe scară largă, spre deosebire, de exemplu, de barometru, dar este încă folosit pentru a măsura parametrii vântului atât la stațiile meteorologice, cât și în unele sporturi, de exemplu, în navigație.
Table of Contents:
Este utilizat și în alte domenii științifice pentru a măsura viteza gazelor sau a aerului, dar cea mai populară utilizare a sa rămâne cea de aparat de măsurare a vitezei vântului.
Principiul de funcționare al instrumentului
Principiul de funcționare al majorității acestor instrumente este următorul: un element rotativ este atașat la contor. Atunci când bate vântul, partea mobilă a instrumentului este activată și parametrii efectului asupra elementului rotativ sunt transmise instrumentului de măsurare. Acesta este modul în care funcționează anemometrele mecanice, care includ două varietăți: anemometrele cu cupă și anemometrele cu aripă.
Există, de asemenea, anemometre termice, bazate pe măsurarea deplasărilor temperaturii elementului de încălzire în raport cu valoarea inițială sub influența vântului (cu cât viteza maselor de aer este mai mare, cu atât temperatura elementului de încălzire scade) și ultrasonice, bazate pe măsurarea deplasărilor vitezei sunetului în raport cu direcția maselor de aer (dacă viteza sunetului scade în raport cu viteza sa în aerul liniștit, înseamnă că se deplasează împotriva vântului, dacă crește — în direcția vântului).
Dacă dintr-o dată nu ați știut încă, vă sfătuim să citiți despre cum să verificați condensatorul cu un multimetru.
Tipuri de instrumente
- Anemometru cu cupă
Principiul de funcționare constă în măsurarea naturii impactului maselor de aer asupra unor cupe speciale fixate pe o axă verticală. Când bate vântul, cupele se rotesc în jurul axei. Contorul înregistrează în timp numărul de rotații în jurul axei și determină viteza vântului. Datele sunt transferate pe o scală de măsurare a vitezei vântului, uneori se utilizează un contor electronic.
- Anemometrul cu aripi
Principiul său de funcționare constă în măsurarea caracterului impactului vântului asupra unei roți miniaturale (rotor) fixată pe o axă verticală și închisă de un inel metalic pentru a o proteja de deteriorări mecanice. Pe măsură ce vântul se mișcă, rotorul se rotește, ceea ce este transmis contorului printr-un sistem de angrenaje. Acest dispozitiv are, de asemenea, două tipuri de contor: manual și electronic.
Se bazează pe modificarea numărului Nusselt, adică creșterea pierderilor de căldură ale unui corp încălzit proporțional cu creșterea vitezei maselor de aer. Acest fenomen poate fi observat în viață — la aceeași temperatură a aerului pe vreme vântoasă este mai rece decât pe vreme calmă. Acest dispozitiv este un fir metalic încălzit la o temperatură mai mare decât temperatura mediului.
În funcție de viteza curentului, de densitatea acestuia și de umiditatea vântului, firul eliberează o anumită cantitate de energie pentru a menține o anumită temperatură a firului. Contorul înregistrează pierderea de căldură și afișează pe ecran parametrii mișcării vântului. Cu toate acestea, există 2 dezavantaje ale dispozitivului:
- Rezistența scăzută a elementului termic, deoarece acesta este reprezentat de un fir foarte subțire.
- Eroarea citirilor crește în timp din cauza contaminării și oxidării firului.
Având în vedere cele de mai sus, acestea sunt de obicei utilizate în aerodinamică pentru a măsura parametrii de mișcare a masei de aer, deoarece anemometrele termice, spre deosebire de cele mecanice, nu au inerție, ceea ce este o condiție prealabilă pentru experimentele aerodinamice.
- Anemometrul cu ultrasunete
Principiul de funcționare constă în natura modificării vitezei sunetului atunci când se deplasează în raport cu vântul. În acest fel, este posibil să se măsoare nu numai forța actuală a vântului, ci și direcția mișcării sale. Deoarece viteza sunetului depinde și de temperatura aerului, acest anemometru este echipat și cu un termometru, care este utilizat pentru a corecta rezultatele finale ale parametrilor mișcării masei de aer furnizate de anemometru.
Anemometrul cu ultrasunete este de departe cel mai precis și modern instrument din această categorie. Printre altele, unele anemometre electronice pot măsura și temperatura aerului în momentul deplasării masei de aer, precum și umiditatea acestuia.
Concluzii
Rusia produce, de asemenea, dispozitive multifuncționale din această categorie, care combină funcțiile diferitelor tipuri de anemometre, cum ar fi măsurarea temperaturii aerului (termoanemometru), umiditatea aerului (girometru), precum și calcularea debitului volumic de aer. Un astfel de anemometru este, de exemplu, meteometrul MES200, difnamometrul DMC01M. Aceste dispozitive sunt utilizate pentru inspecția, repararea și verificarea ventilației în clădiri.
Toate cele fabricate pe teritoriul Rusiei sunt fixate în registrul de stat al instrumentelor de măsurare și sunt supuse verificării obligatorii. Prin urmare, nu există anemometre în Rusia fără verificare.
